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l'Automatische Kupplung für Schienenfahrzeuge vom Typ Willison"
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Kupplung für Schienenfahrzeuge
vom Typ Willison, bei welcherlein Kupplungsriegel unter Federdruck aus dem
Kupplungskopf nach außen in Verriegelungslage gedrückt wird, in welcher er am.Kupplungsriegel
der Gegenkupplung anliegt und ein Herausziehen einer an jedem Kupplungskopf sitzenden
Stoßklaue aus einer Ausnehmung im Kupplungskopf der Gegenkupplung verriegelt$ und
wobei ein nach vorne weisender Anschlag am Ansatz des Kupplungsriegels vorgesehen
ist, an welchem der eine Arin eines auf einem
vertikalen Drehzapfen
innerhalb des Kupplungskopfes gelagerten Wirikelhebels angreift, dessen anderer
Arrfi von außen her zum Zurückziehen des Kupplungsriegels in den Kupplungskopf betätigbar
ist.
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Derartige automatische Kupplungen für Schienenfahrzeuge sind bekannt.
(vgl. britische Patentschrift 921 297). bei dieser bekannten au',#lomatischen
Kupplung sind jedoch zwei Winkelhebel vorgesehen, vcjn denen Jeweils ein Arm aus
deri. Kupplungskörper herausragIG. Hierdurch ist zwar die Betätigung der Kupplung
von jeder Seite des Fahrzeuges durchführbar. Nachteilig ist jedoch, CD
daß
bei einem derartigen Aufbau die Zugänglichkeit der außen liegenden Arme durch die
Fahrzeugpuffer stark behindert wird. Darüber hinaus ist bei dieser bekannten Ausführungsform
die Betätigung der außen liegenden Arme und damit die Funktionsweise der Kupplung
abhängig vor, der Bewegungsrichtung. Das stört Insbesondere bei der Automatisierung
des Rangierbe,".-.riebes, wobei über zugeo.L-dnete Vorrichtungen einzelne oder mehrere
Schienenfahrzeuge zu Fahrzeugsäulen zusammengestellt oder aus diesen vereinzelt
werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung des eingangs
beschriebenen Aufbaus so zu gestalten, daß eine bessere Zugänglichkeit des Betätigungsgliedes
gewährleistet ist und darüber hinaus über das Betätigungsglied die Einstellung der
einzelnen Funktionen der Kupplung unabhängig von der Fahrtrichtung des Fahrzeuges
durchführbar ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer automatischen Kupplung
des eingangs beschriebenen Aufbaus dadurch, daß eine vorl
der Innenseite
zur Au-ßenseite des Kupplungskopfes ve.,laufende. vertikale Spindel vorgesehen ist,
ferner eine durch die Spindel verdrehbare Kurverischeibe innerhalb des Kupplungskopfes
mit zwei diametral gegenüberliegenden Erhebungen, an welchen der nicht am Anschlag
des Kupplungsriegelansatzes angreifende Arm des Winkelhebels ai.liegt, und daß am
Außenende der Spindel Betätigungsorgane zur Verdrehung der Spiiidel angebracht sind,
durch deren Betätigung Über eine der Erhebungen der Kurverischeibe der V.inkelhebel
verschwenkbar und infolgedessen der Kupplungsriegel in den Kupplungskopf zurückziehbar
ist. Nach einem besonderen Vorschlag weist das Kurvenscheiberiprofil kurze glatte
Flächen auf, die durch eiiie lange glatte Fläche miteinander verbunden sind, wobei
die lange Fläche dichter an der Achse der Spindel liegt als die beiden kurzen Flächen,
welche im gleichen Abstand von der Achse der Spiridel liegen und daher die Erhebungen
der Kurvenscheibe bilden, und daß der Arm des Winkelhebels, welcher die Kurvenscheibe
erfaßt, zwei glatte Flächen aufweist, deren eine die lange glatte Fläche der Kurvenfläche
und deren andere die kurze glatt-e Fläche der Kurvenfläche nach de,-- Drehui-,Lg
der letzten ei-greift, wodurch eine Selbstarretierung zwischen Kurvenscheibe und
Wirikelhebel in deri'verschiedenen 3etriebslagen erzielbar ist. Zweckmäßig verlauien
die kurzei. glatten Flächen rechtwinklig zu den langen glatten Flächen. Auch kann
eine besondere Federsperre vorgesehen sein, welche allein das gegenseitige Festhalten
der Kurvenfläche am Winkelhebel in ihren verschiedenen Betriebslagen erzielt oder
mit dazu beiträgt.
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Die durch die Erfindung erreich-Gen VorLe--le sind vor allem
darin
zu sehen, daß bei der erfindungsgemäße'n Kupplung lediglieh ein einziger und vollkommen
innerhalb des Kupplungskopfes angeordneter Winkelhebel vorgesehen ist und lediglich
die Betätigung einer einzigen seitlich nach außen herausragenden Anordnung erforderlich
ist, was sich wesentlich besser von oberhalb"und unterhalb der Kupplung durchführen
läßt. Insbesondere wird durch das Zusammenwirken des Winkelhebels mit einer ;.ugeordneten
Kurvenscheibe erreicht, daß unabhängig von der Bewegungsrichtung der Kupplung bzw.
davon, ob der Kupplungsriegel zurückgezogen oder gelöst wird, eine gleichartige
Betätigung der Kupplung durchführbar ist. Somit läßt sich das Verstellen der einzelnen
Kupplungselemente und insbesondere des Kupplungsriegels in die einzelnen Funktionsstellungen
im 27,uge des Raiigierbetr.-*Lebes durch einen zugeordneten Anschlag oder eine zugeordnete
Vorrichtung verwirklichen.
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Iw. folgenden wird die Erfindung anhand einiger lediglich einige Ausführungs--reispiele
darstellender Zeichnungen ausführlicher erläuttert, in denen weitere für die Erfindung
wesentliche Merkmale auCge:#eigt sind. Es zeigen
:
| Tig. 1 die Draufsicht a-u-.cL' zwei ineiLandergreifende
Willi- |
| sontsche Kupplungen, wobei jedoch die eine Kupplung |
| derar-, eingestellt ist, daß sie von der Gegenkupplung |
| lösbar ist; |
| Fig. 2 und 5 vertikale Schni-.I-te längs der Linien
II-II bzw. |
| YI |
| III-III durch Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe; |
| Fig. 4 eine Kornbination der horizontalen Schnitte längs der |
| Linien IVa--IVa bzw. IVb-IVb, der Figuren 2 und 3; |
| Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung,
wobei |
| jedoch die beiden Kupplungen hauptsächlich für Be- |
| tätigung durch innerhalb eines Schienenstranges an- |
| geordnete Vorrichtungen ausgebildet sind; |
| Fig. 6 einen vergrößerten Vertikalschnitt längs der
Linie |
| VI-VI aus Fig. 5; |
| Fig. 7 einen Blick auf' Fig. 6 von unten her; |
| Fig. 8 einen Horizontalschnitt entsprechend Fig.
5 als |
| Schnitt längs der Linie VIII-VIII aus Fig. 6; |
| Fig. 9 die perspektivische Ansicht einer innerhalb eines |
| Schienenstranges angeordneten Vorrichtung zur Be- |
| tätigung der Kupplungen aus Figur 5 - 8; |
| Fig. 10 'eine schematisähe Draufsicht auf das rechte
Ende |
| der Vorrichtung aus Fig. 9 im Teilschnitt. |
In den Figuren
1 - 4 sind zwei WillisonIsche Kupplungen
A
und --131
dargestellt, welche beide eine feste Stoßklaue.11 besitzen, mit der sie in eine
Ausnehmung 12 hinter einer vertikalen Führungsfläche 1-4 an der anderen Kupplung
eingreifen können, wobei jede Ausnehmung nach oben hin durch eine feste Backe 14
abgeschlossen ist, so daß keine gegenseitige Vertikalbewegung zwischen den ineinandergeschobenen
Kupplungen eintreten kann. In jeder Kupplung wird ein Kupplungsriegel
15
durch eine Feder
18 nach außen in eine Lage gedrückt,
in welcher der Kopf
17 dieses Riegels sich an den Kopf des Riegels der Gegenkupplung
anlegen kann, in welchem Zustand die beiden Köpfe den Raum zwischen der, Stoßklauen
11 fast völlig ausfüllen, so daß keine der beiden Stoßklauen aus der enz#sprechenden
Ausnehmung herausgezogen werden kann. Bei der Kupplung
A ist der Kupplungsriegel
in dieser Lage dargestellt, während der Kupplungsriegel der Kupplung B in Entriegelurigslage
gehalten wird, wobei der Kopf
17 derart angeordnet ist, daß eine gegenseitige
Seitenbewegung zwischen den Kupplungen möglich ist und die Sto#klauen
11 aus ihren entsprechenden Ausnehmur.gen herausgezogen werden können. Jeder
Kupplungskopf besitzt eine Ausnehmung an der Innenseite 20, in welchem der Kupplungsriegelansatz
16 des Kupplungsriegels untergebracht ist und welches sich von kurz hir.-,.er
der Ausnehmung 12 bis kurz vor das Gabelende 21 des Kopfes erstreckt, welcher gewöhnlich
schwerikbar durch einen nich.- dargestellGen Schraubbolzen am übliche.. Kopf der
Zugstange eines Schienenfahrzeuges befestigt ist. Eii.' Ende eines Schlitzes
23 im Kupplungsriegelansatz
16 des
Kupp-
lungsriegels
15 bildet einen nach vorne weisenden Arischlag 22, an welchen später zu beschreibende
Anordnungen eingreifen können, welche von außen her betätigbar sind, um den Kopf
des Kupplungsriegels in den Kupplungskopf zurückzuziehen.
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Ein Winkelhebel 24 auf einein vertikalen Drehzapfen 25 innerhalb eines
jeden Kupplungskopfes besil,.--'-- einen Arm 26, welcher am Anschlag 22 an
der Nase 16 des Kupp--lungsriegels 15 angreift, während der andere
Arm 27 eine Kurvei.,c#che-7.-#---e 28 ergreift, welche durch eine
vertikale Spindel 2- einer.. Ansatz 30 Über dem Kupplungskopf 19 und
einem i,.L ei.-. .uge -'1;2 auslaufenden
Arm 31 verdrehbar
ist, wenn der Rangierer mit seiner nicht dargestellten Stange - in dieses
Auge eingreift. Die Achse der Spindel 29 liegt im wesentlichen in der Mitte
des Kupplurigskopfes 19 und die Kurvenscheibe 28 liegt Über de-in
Ansatz 16
des Kupplungsviegels 15, währei,#d die Arme 26, 27
des Wirikelhebels 24 entsprechend von dem unteren bzw. oberen Ende eines Schaftes
33 am vertikalen Drehzapferi 25 abstehen.
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Das Kurvenscheibenprofil weist zwei kurze ebene Flächen 34 auf, welche
durch eine lange ebene Fläche 35 miteinander verbunden. sind, wobei die lange
Fläche dichter an der Achse der Spindel 29 liegt als die beider, kurzen Flächen,
welche in gleichem Abstand von der Achse der Spindel liegen und daher diametral
entgegengesetzte Erhebungen der Kurvenscheibe bilden. Der Arm 27 besitzt
zwei glatte Flächer, 76, "z-(, deren eine 36 die lange glatte
Fläche 35 der Kurvenscheibe ergreift, wenn der Mechanismus die in Figur 4
dargestellte Position der Kupplung A eiru".immt" in welcher der II',opf
17 des Kupplungsriegels 15 in Verriegelungslage liegt, während der
andere Arm 37 eine der beiden kurzen ebenen Flächen -x4 der Kurvenscheibe
ergreift, je i.achdem, in welcher Richtung die Kurvenscheibe Uber den Arm
31 verdreht wurde, um den Hebel 24 umzulegen und dadurch den Kopf
17 des Kupplungsriegels 15 in deii Kupplungskopf z#urückzuziehen,
in welchem Fall der 1..-echaiiismus daiu# die in Figur 4 in der Kupplung B dargestellte
Position einnimmt. Die kurzen ebenen Flächen verlaufen rechtwinklig zur langen Fläche,
so daß die Kanten _38 zwischen den Flächen ausgesprochene Spitzen von merkbar größerer
Entfernung zur Drehachse als die kurzen glatten Flächen selbst ergeben, selbst wenn
sie leicht abgerundet sind, so daß die Kurvenscheibe 28 und der
Arm
27 in der der zurückgezogenen Position des Kupplungsriegels entsprechenden
Position sich gegenseitig selbst festhalten, d.h. wenr. die Fläche 37 am
Arm 27 eine der Flächen 34 der Kurvensch eibe erfaßt. Der Ansatz
30 der Spindel 29 ist quadratisch, und eine auf dem Drehzapfen
25 un-cer einem Kopf 40 sit-zende Feder 39 drückt auf diesen quadratischen
Ansatz, um die Kurvenscheibe 26 und den Wirikelhebel 24 in ihren verschiedenen Arbeitspositionen
festzuhalten.
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Jeder Arm _31 kann in jeder Richtung von einer parallel zur
Kupplungsachse liegenden 1,iittelstellung, in welcher der Kupplungsriegel in Verriegelungslage
liegt (Kupplung A in Figur 1,
2 und 4) und die Fläche 36 am
Arm 27 an der Fläche 35 der Kurvenschelbe anliegt, um 90 0
verdreht werden, so daß der KupplungsrIegel einer oder beider Kupplungen eines ineinandergreifenden
und miteinander verriegelten Kupplungspaares dadurch zurückgezogen werden kann,
daß am Auge 32 des einen oder jeden Armes 31 neben den Kupplungen
gezogen wird. Der Druck der Feder 18 auf den Kupplungsriegel in Verriegelungslage
hilft mit, daß der Arm 711 unter entsprechender Verdrehung der hurvenscheibe 28
in die M ittellage zurückkehrt, so daß dies ohne Schwierigkeit erreicht werden
kann, selbst falls das Auge 32 des Armes 31 oder eines jeden Armes
31 angestoßen werden muß, um diese Rückkehrbeweg:ung einzuleiten.
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Der Aru, 26 eines jede.L., Winkelhebels 24 ist derart profiliert,
daß er in Kontakz mit deu-. Anschlag 22 im wesentlichen auf der Achse des Ansatzes
16 bleibt, wodurch jegliche Neigung, den Kupplungsriegel 25 seitlichen
Kräften auszusetzen, vermindert wird, was andererseits den Reibungswiderstand gegenüber
dem
Zurückziehen verändern würde oder den Ansatz 16 beschädigen
könnte.
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In den Figuren 8 sind gleiche Bezugszeichen für die gleichen
Teile gewählt worden, während der Zusatz X die Teile bezeichnet, welche etwas abgewandelt
sind.
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Die bei der Ausbildung nach Figur 5 - 8 nach der Seite verlaufende
Anordnung ist ein Rotor 41 mit vier Armen 42, von denen jeweils immer nur einer
durch einen sei"L-.lich(#ri Ansatz 4-, einer innerhalb der Schienen montierten Einrichtung
44 (Figur 9 und 10) erfaßt wird, wie dies nachstehend beschrieben
werden soll. Der Rotor 41 sitzt auf einem Ansatz 30X der Spindel 29X unter dem Kupplungskopf
l', und die Kurvenscheibe 28X weist eine zweite lange glatte Fläche 35X parallel
zur ersten langen glatten Fläche 35 auf, in gleichem Abstand vor, der Achse
der Spindel, wobei die Paare der glatten Flächen -34, 34 und 35,
11 J5X rechtwinklig
zueinander verlaufen, so daß eine Verdrehung der Kurvenscheibe um 90 0 keine
Bewegung des Kupplungsriegels 15 zwischen Verriegelungslage (wie bei der
Kupplung A in den b'iguren 6 und 8) und der zurückgezogenen
Lage (wie bei der Kupplung i3 in Figur 8) ergibt. Die Spindel'29X schneidet
die Achse des Kupplungskopfes, so daß die eine Form der in der Schiene aufgebauten
Einrichtung 44 mit ihrem einzigen seitlichen Vorsprung den Kupplungsriegel zurückzieht
und ihn wieder i., die Verriegelungslage unabhängig von der Fahrtrichtung zurückschiebt,
wobei die Kurvenscheibe 28X unter dein Ansatz 16
des Kupplungsriegels liegt
und die Arme 26, 27 des Winkelhebels 24X entsprechend von den oberen bzw.
unteren Enden des L, 3,3 auf dem Drehzapfen 25X verlaufen. Der Rotor oder Schaf-es
das
Betätigungsorgan 41 weist einen zylindrischen Ansatz 45 auf, mit dem er in eine
Nut 46 hineinragt (Figur u und 10),
welche parallel zur Schiene in
der Mitte der Einrichtung verläuft, um den Rotor hin-cer und in Eingriff mit dei;,
seitlichen Ansatz 43 der Einrichtung zu bringen.
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Der Ansatz 30X der Spindel 2CiX ist wiederum quadratisch, und eine
Feder 47 (Figur) an einern Halter 46' an der Unterseite des Kupplungskopfes
19 besitzt ein Hakenende 49, mit dem sie in eine Ecke ain Ansatz eingreift,
um die Kurvenscheibe 28X und den Winkelhebel 24X in ihren verschiedener, 'r-.etrieöslagen
festzuhalten.
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Zusätzlich zuin Rotor 41 für das Verschwenken des Winkelhebels 24X
über die Kurvenscheibe 28X ist der Winkelhebel 24X an seinem Drehzapfen 25X befestigt
und letzterer ragt nach_ oben aus dem Kupplungskopf 19 heraus und trägt einen
Seitenarm 50, welcher in ein Auge 51 ausläuft, in welches der Haken
eines Rangierers eingehakt werden kann, so daß der Arm 1--0 durch einen Zug von
der einen Seite der Kupplung aus einer der Verriegelungslage des Kupplungsriegels
15 entsprechenden Mittelstellung in Linie mit der Kupplungsachse (wie bei
der Kupplung A in Figur 5) heraus bewegbar ist, um den Kupplungsriegel
zeitweilig zurückzuziehen, d.h. ohne Bewegung der Kurvenscheibe, und mit automatischer
Wiederverriegelung des Kupplungsriegels bei Aufhören des Zuges am Arm
50 ein Rangieren durchführen zu können. Ein Arm 50 von zwei miGeinander
in Eingriff stehenden Kupplungen ist stets erreichbar, unabhängig davon, von welcher
Seite man sich den Kupplungen nähert.
Wenn auch der nur in begrenztem
laße innerhalb des Küpplungskopfes zur Verfügung stehende Raum speziell breitenmäßig
vor-
schreibt, daß die Erhebung der mit zwei Erhebungen versehene Kurvenscheibe
beträchtlich geringer sein muß als die Bewegang des Kupplungsriegels, so ermöglicht
der hinkelhebel durch entsprechende Dimensionierung seiner Arme, daß die längere
Bewegung van der kürzeren Erhebung abgeleitet werden kann. Der mechanische Nachteil
eines Winkelhebels'läßt sich durch eine entsprechende Überlegenheit zwischen dem
seitlichen Arm auf der Spindel oder den Armen des Gotors auf der Spindel und der
Erhebung der Kurvenscheibe mit zwei Erhebungen ausgleichen, ohne daß diese äußeren
Teile über die Seitengrenzen der Kupplung hinausragen.
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In den Figuren g und 10 sind der seitliche Ansatz 43
und die hut 46 auf einem Schuh 52 auegebildet, der in einer weiten flachen
Vertiefung 53 in einem Träger 54 aiigezrdiiet ist, wobei Weser Schuh abnehmbar
durch eine die Unterseiten eines Schlitzes 56 im Träger Uberlappenden Platte
55 und du2ch Schrauben 57
an zwei Ansätzen 58 am Schuh festgehalten
wird, die in den Schlitz 56 hineinragen.
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Zwei außerhalb von Seitenflanschen 6o des Tidgers nach inren herabragende
Achslager 51 sind auf Drehzapfe" tl gelagert, welche in Lagerhaltern
62 sitzen, die auf einer Grundplatte 63
im laden einer Grube 64 zwischen
der Schiene" 61 vevschraubz sind, wobei diese Grube mitten zwischen einem
Schienenpaar liegt, über welches die Fahrzeuge mit Kupplungen nach Figur
5 - 8 hinwegfahren. Unterhalb der Lag3rzapfe" 11 ragt ein Hebeiain
66 zu einer Gelenkverbindung 67 mir dem Außenende 68
eines
Kolbens 6#--',- herab, der aus einem Zylinder 70 mit einer vorgespannten
Druckfeder 71 herausragt, welche am einen Ende an einem Endstopfen
72 des Zylinders anliegt, und mit dem anderei, Ende gegen einen vergrößerter,.
Kopf 7_3 am Innenende des Druckkolbens drückt, um del.,selben gegen einen Bundring
74 um eine 3ohrung 75 in eilie Endkappe 76 zu drücken, aus welcher
der Kolben herausragt. Der Endstopfen 72 besitzt einen Außenarisatz
77, welcher zwischen'zwei hochstehenden Ansätzen 78
auf einer ari der
Grundplatte 63 in einer derartigen Position verschraub-Gen Halterung
79 angelenkt ist, daß der Träger 54 und der Schuh 12 sich in waagerechter,
-:> 5 -etriebslage befinden, wei.ri der vergrößerte Kopf 73 am Ringbund
74 anliegt.
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Die Nut 46 verbreitert sich ai, jedem Ende des Schuhes 52 und
bildet Mündungen 80, wodurch die Ansätze 45 des Rotors 41 al-1 den Rupplui#gen
in jeder Fahrtrichtung Über die Einrichtung hinweg eingeführlikl- werden. Der seitliche
Ansatz 4_3 wird gegen -eschädigung durch -Lrgendein Teil, welches von einem über
die Eii,xichtung hinwegfahrenden Fahrzeug herausragt, wie beispielsweise eine Leerachse
des Fahrzeuges, durch hochstehende Rippen 81 geschützt, welche einen breiten
Kanal 82 begrei,ze ri, durch welchen der Rotor 41 ungehindertl und durch
die zylindrischen Aiisätze 45 ausgerichtet, eingeführt und durch die im 3oden des
Kanals 82 in der 1..-itte arigeurdnete Nut 46 hindurchgeführz werdeli können. Die
oberen Flächen der Rippen sind nach unten in C-,- und 34 zur Vorder- und Hiriterkan',.-e
des Schuhes "-2 geneigz, wor,ei die lJeiguijg zu den anstoßenden Flächen
t## bzw. 86 des Träge-rs 54 verläuft, so daß eirn 14iederdrücken des Trägers
ur.,d des Schuhes in die Vertiefung 64, was durch die gelenkige Lagerung und den
Federdruck möglich ist, sowie
die Rückkehr in Betriebslage progressiv
und allmählich stattfinden kann, wenn ein vom Fahrzeug vorstehendes Teil gegen die
Einrichtung drückt und Über sie hinweggleitet.